连续T梁桥抗震性能研究

论文摘要

在各类桥梁结构中,以简支梁、连续梁为代表的梁式桥无疑是相对简单的,但是同时也最为常见和常用的。因此在地震作用下,为确保生命线工程的安全,加强对梁式桥地震行为的认识,其意义是尤为重要。本文在总结前人在连续梁桥抗震性能的研究成果,对连续梁桥几个的问题进行进一步研究,主要研究内容如下:1、针对T梁配双柱式桥墩的多跨连续桥上部构造的特点分别建立了精细模型、梁格模型和单梁模型进行对比分析,分别考察了三种建模方式对不同桥墩高度的结构动力特性的影响和地震响应的影响、不同场地条件地震动输入的地震响应的影响,研究表明:对10 m、20 m、30 m不同墩高的梁桥模型,在不同的场地地震输入作用下,采用单梁模型计算的误差是较小的,可以达到建模方便简单而计算精度又能满足工程需要的结果。因此,建议采用单梁模型进行分析。2、研究了三种典型地形条件的桥梁的后继结构对连续T梁桥的纵、横向地震反应的影响。研究发现:在纵桥向,平原地形的桥梁如各跨结构相同且各联的跨数相同或相差不大,各联的抗推刚度相差不大,则各联之间也不存在碰撞效应,地震响应不会在各联之间传递,可按单联计算;而对峡谷地形及坡地地形的桥梁,由于各联的抗推刚度不同,各联的结构特征周期不同,联与联之间则可能存在碰撞效应,地震响应会在各联之间传递,即后继结构对地震响应会产生影响且不同的地震动输入,其影响程度不同;在横桥向,平原地形的桥梁如各跨结构相同且各联的跨数相同,各联的抗推刚度相同,在横桥向各联之间由于过渡墩上横向挡块的约束作用,则地震响应会在各联之间传递,不能单联计算,这点与纵桥向的规律不同。对于峡谷地形及坡地地形的的桥梁,由于各联的抗推刚度不同,各联的结构特征周期不同,以及过渡上横向挡块的约束作用,地震响应会在各联之间传递,即后继结构对地震响应会产生影响且不同的地震动输入,其影响程度不同。3、讨论了不同的支座布置对多跨连续T梁纵桥向抗震性能的影响以及不同的横向约束方式对多跨连续T梁横桥向抗震性能的影响。研究发现:通过调整支座高度可以改善连续梁桥的刚度分布,从而改善各桥墩的剪力分布,以及减少相邻梁的碰撞,调整支座高度对改善这类短周期桥梁的抗震性能是很有效的;通过放松桥墩和梁的横向约束,可以降低横向地震荷载作用下连续梁桥墩底最大弯矩;而且对桥墩抗推刚度一致的平原地形地区桥梁和桥墩抗推刚度不一致峡谷地形的山区桥梁,通过改变桥墩和梁的横向约束对地震响应的影响程度不同。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 地震与桥梁
• 1.2 桥梁震害
• 1.3 结构地震反应分析方法
• 1.3.1 静力法
• 1.3.2 动力反应谱法
• 1.3.2.1 规范反应谱
• 1.3.2.2 多模态反应谱分析
• 1.3.2.3 反应谱组合
• 1.3.3 动态时程分析法
• 1.4 本文研究的背景及目的
• 第2章 关键构件的模拟
• 2.1 引言
• 2.2 桥梁支座的模拟
• 2.3 空间混凝土梁柱弹塑性单元
• 2.4 桩土结构相互作用模型建立
• 2.5 伸缩缝的模拟
• 第3章 不同建模方式对规则桥梁地震反应的影响
• 3.1 引言
• 3.2 计算模型的建立
• 3.2.1 精细模型动力分析模型
• 3.2.2 梁格模型动力分析模型
• 3.2.3 单梁模型动力分析模型
• 3.3 不同建模方式对结构动力特性的影响
• 3.4 不同建模方式对结构地震响应的影响
• 3.4.1 不同建模方式对不同墩高的桥梁地震响应影响
• 3.4.2 不同建模方式对不同场地条件的桥梁地震响应影响
• 3.5 本章小结
• 第4章 后继结构对连续梁桥地震反应的影响
• 4.1 引言
• 4.2 后继结构对纵桥向地震反应的影响
• 4.2.1 峡谷地形桥梁后继结构的影响
• 4.2.1.1 计算模型和分析工况
• 4.2.1.2 计算结果分析
• 4.2.2 平原地形桥梁后继结构的影响
• 4.2.2.1 计算模型和分析工况
• 4.2.2.2 计算结果分析
• 4.2.3 坡地地形桥梁后继结构的影响
• 4.2.3.1 计算模型和分析工况
• 4.2.3.2 计算结果分析
• 4.2.4 本节小结
• 4.3 后继结构对横桥向地震反应的影响
• 4.3.1 峡谷地形桥梁后继结构的影响
• 4.3.2 平原地形桥梁后继结构的影响
• 4.3.3 坡地地形桥梁后继结构的影响
• 4.3.4 本节小结
• 4.4 本章小结
• 第5章 支座布置和横向约束对连续梁桥抗震性能的影响
• 5.1 引言
• 5.2 不同支座布置对连续梁桥纵向抗震性能的影响
• 5.3 不同横向约束方式对连续梁桥横向抗震性能的影响
• 5.3.1 不同横向约束方式对平原地形连续梁桥横向抗震性能的影响
• 5.3.2 不同横向约束方式对峡谷地形连续梁桥横向抗震性能的影响
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果